(六)矿石的矿物组分及其分布规律 矿石矿物的组成和结构构造

作者&投稿:恽轰 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

我国汞、锑矿床中矿物组分可分为两类:一类是含汞、锑的矿物,另一类是与汞、锑矿物相伴生、共生的矿物。前者比较简单,主要为辰砂、辉锑矿,此外还有为数不多的黑辰砂、灰硒汞矿、黄锑矿、红锑矿、锑华、锑赭石等。与含汞、锑矿物共生的矿物据不完全统计有30~40种,其中较常见的有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、雄黄、雌黄、自然金、金银矿、褐铁矿、针铁矿、辉铋矿、萤石、白云石、方解石与重晶石等。比较少见的有黑钨矿、锡石、辉钼矿、沥青铀矿、白钨矿、钼铅矿等。上述两类矿物,特别是后一类共生矿物,在我国汞、锑矿床中变化较大,有的矿床共生矿物的种类与数量都很少;有的矿床则比较复杂,种类与数量都比较多。据研究表明我国汞锑矿床中矿石矿物成分主要受如下两个因素控制:

矿床类型 我国汞、锑矿床中矿石矿物成分与矿床类型有密切关系,通常热液层带型矿床中除辰砂(辉锑矿)外,共生矿物比较简单,常见有雄黄、雌黄、重晶石、黄铁矿等。数量不足矿石矿物的10%,并且多属中温—低温的硫化物;热液脉带型矿床中共生矿物通常比热液层带型矿床多,常见有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、辉铋矿、萤石、重晶石以及沥青铀矿等,可占矿石矿物总量40%,并且多为中温—中低温硫化物;岩浆热液型矿床中共生矿物的种类与数量都比较多,除常见的方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等硫化物外,还有一定数量的氧化物(锡石)、硫盐矿物(脆硫锑铅矿)、钨酸盐(白钨矿)、钼酸盐(钼铅矿)等,其可占矿石矿物含量的60%~70%。不同类型矿床其矿石矿物组成的类型和含量都有明显的差别。

容矿岩石类型 我国汞、锑矿床中矿石矿物成分与容矿岩石的岩性类型有密切关系,以碳酸盐岩类为容矿岩石的汞、锑矿床其矿石矿物比较单一,多形成以辰砂或辉锑矿为主的独立矿床,如贵州万山的路腊、冷风洞等大型汞矿床;容矿岩石以碎屑岩类或浅变质岩类为主的矿床,其矿石矿物的成分变化较大,有的比较简单,形成了独立矿床,如甘肃崖湾锑矿床,有的比较复杂,除常见的硫化物外,还可出现比较特殊的钨酸盐、钼酸盐矿物,形成了伴共生矿床,如湖南沃溪的钨-锑-金矿床;容矿岩石以岩浆岩为主的矿床,其矿石矿物成分比较多,特别是在岩体接触带上矿床,除具有常见的硫化物,还可出现硫盐矿物及其他类型矿物,如氧化物(锡石),并且数量较多,因此形成的矿床多为伴共生矿床,如广西大厂地区的锡-多金属-锑矿床,其中有用组分可达数十种之多。显然,不同容矿岩石类型将使矿石矿物的种类与数量受到不同的影响。

我国汞、锑矿床中矿石矿物组分由于受上述两个因素影响以及汞、锑元素自身化学特性,使矿石中具有如下主要矿物组合,构成了不同类型的矿石:

1)辉锑矿(红锑矿、黄锑矿)-黄铁矿(毒砂、白铁矿)组合,常伴有雌黄、雄黄。该组合在锑矿床中分布较广,并含自然金。

2)脆硫锑铅矿(少量辉锑矿)-方铅矿-闪锌矿-黄铁矿(磁黄铁矿、毒砂)、黄铜矿(黝铜矿)-锡石组合,有时还伴有黑钨矿,该组合在桂北集中区较普遍。

3)辉锑矿(偶为脆硫锑铅矿)-白钨矿-自然金(金银矿)组合,常伴一定数量黄铁矿、毒砂,该组合在湘中集中区较发育。

4)辉锑矿-辰砂-闪锌矿-方铅矿、黄铁矿组合,常伴有雄黄、雌黄,该组合分布较广,但其中辉锑矿与辰砂变化较大,有的二者共存(陕南);有的以辉锑矿为主、辰砂很弱(广东、湘中);有的以辰砂为主,辉锑矿偶见(贵州)。

5)辰砂(自然汞、黑辰砂、灰硒汞矿)-闪锌矿-黄铁矿(毒砂)组合,常伴雌黄、雄黄,该组合在汞矿床中分布较广,有时也伴少量辉锑矿,但后者发育,闪锌矿则减弱。

6)辰砂-辉钼矿-沥青铀矿组合,常伴胶黄铁矿以及少量辉锑矿,该组合比较少见。

7)辰砂-辉锑矿-白钨矿-黄铁矿组合。

8)辉锑矿-铁闪锌矿-黑钨矿-毒砂组合。

后二者比较少见。

上述矿石矿物组合表明,我国汞、锑矿床中可伴生利用的组分主要有硒(Se)、金(Au)、银(Ag)、铅(Pb)、锌(Sn)、钨(W)、锡(Sn)、铀(U2O5)等,它们赋存与富集情况各不相同。硒于独立汞矿床的灰硒汞矿中,可直接回收。金、银在汞、锑矿床中多以自然金、金银矿、辉银矿等出现,亦可作为伴生组分回收,不过其品位一般不太高。大量金、银矿富集往往不在汞、锑矿体中而常在汞、锑矿床或其成矿带的外围,形成与汞、锑矿床(带)平行的独立金、银矿床(带),如贵州西南部晴隆-罗甸汞、锑成矿带南部紧邻着有兴仁-望漠金(银)矿带。铅、锌在汞、锑矿床中主要以方铅矿、闪锌矿等出现,并作为伴生组分可被回收利用,但其在汞、锑矿床中并不富集,而往往在汞、锑矿床(带)边部或外围形成铅、锌矿床(带),与汞、锑矿床(带)平行分布,如秦岭成矿带的甘南集中区其北紧邻着大型成县铅、锌矿带。钨在汞、锑矿床中主要以白钨矿,少数为黑钨矿出现,一般可直接回收。有时在钨-锑-金矿床外围亦可出现独立白钨矿矿床,如沃溪钨锑-金矿床东部西安里白钨矿床。锡主要以锡石出现,易回收利用。铀矿物主要为沥青铀矿,必须经过处理后方可利用。

总之,我国汞、锑矿床中矿石矿物成分并不十分复杂,可利用的组分也比较多,并且常与其他矿种的矿床在空间上呈有规律的分布。



我国粘土矿物分布规律~

粘粒矿物大部系成土过程的产物,其分布必然与成土因素相联系,所以它与生物、气候的地理分布带基本吻合,大致呈现出水平分布的规律。从全国土壤粘粒矿物分布图中可看出以下主要规律:①从西藏高原经新疆、青海、内蒙古直至东北东部的1~4区,粘粒中国土壤粘粒矿物分布概图(据许冀泉资料简绘)矿物均以水云母和绿泥石为主,处于风化微弱的初期阶段,其原因包括高寒、高纬度或干旱等,4区里蒙脱石只出现在相对湿润的东面部分地区。②以上述1~4区为始,依次向东南再转向南,经5、6、9、10与11区,随着气候带的逐渐变暖变湿,土壤大致经棕壤与褐土、黄棕壤、红壤与黄壤、赤红壤与砖红壤诸地带,粘粒矿物类型按照水云母与绿泥石、蛭石、蒙脱石、高岭石、赤铁矿与三水铝石的序列,作有规律的演变。③5、6两区处于过渡地段,矿物类型多,也反映着过渡性质。9、10、11三区属强烈富铝化的红壤土纲,都是以高岭石为主的矿物,而10、11区含一定量的三水铝石,砖红壤带中赤铁矿跃居主要位置,都表明了风化与成土作用的依次加深。分区1234567891011主矿物Hm、ChHmHm、SmHmHm、Ch、VHm、VHm、SmV、KKKK、He次矿物V、SmCh、V、SmChSm、ChSmK、Ch、SmK、ChHm、Gi、GoHm、V、HeGi、HeGi注:Hm水云母;Ch绿泥石;Sm蒙脱石;V蛭石;K高岭石;He赤铁矿;Go针铁矿;Gi三水铝石;表内含量较高的放在前面

1.矿石矿物的组成
大厂锡矿矿石矿物的组成较为复杂,陈毓川等(1987,1993)对矿石矿物进行了详细的研究,共鉴定出矿物有120种以上,为大厂锡矿矿物学研究奠定了扎实的基础。同时黄民智等(1988)在《大厂锡矿矿石学概论》一书中,从主要金属矿物及标型特征、有用元素赋存状态及分布规律、成矿的物理化学条件、成矿物质来源及矿床成因等方面进行了比较系统、全面的总结,可以说是迄今为止对大厂矿田金属矿物及矿石学研究较为全面的一本专著。在此仅对其主要组成作一简单介绍(表3-1)。

表3-1 长坡-铜坑矿石矿物成分一览

(据黄民智,1988)
长坡-铜坑矿锡石多金属硫化物矿石组合复杂,主要的矿石矿物有:铁闪锌矿、毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、锡石和脆硫锑铅矿,次要的有白铁矿、黄铜矿、黄锡矿、黝铜矿、方铅矿、胶黄铁矿、硫锑铅矿及辉锑锡铅矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、电气石、钾长石、绢云母和菱铁矿等;通过野外观察和显微镜下鉴定,脉状矿体和层状矿体在矿石矿物组成上是一致的。
2.矿石主要的结构构造
矿石的结构构造特点是矿石形成过程的客观证据,有助于分析矿床的形成地质条件、物理化学环境、成矿作用及其演化特点,为矿床成因研究提供重要信息。矿体中由于矿物组成复杂,构造、岩浆、成矿多期活动,致使矿石的结构和构造也较为复杂。
(1)矿石的构造特征
矿石的构造主要为致密的块状构造、条带状构造、网脉状构造、扁豆状构造、细脉状构造、浸染状构造和栉状构造等。
1)块状构造:矿石矿物的含量较高,一般大于85%以上,脉石矿物的含量很少。矿物分布均匀,无方向性、致密。矿体有以下类型:①广泛发育在层状或似层状矿体中的层间构造虚脱部位或者与地层同步褶皱的褶皱转折端,或由于交代作用比较强烈时有利的围岩被彻底交代形成的致密块状矿石,该类矿石中常保留有围岩的残留或残块(图3-12A,B);②出现在矿床上部的大脉状(图3-12C)、层面脉(如77号、75号、79号矿体)(图3-12D)、断层脉(190号)矿体中(图3-12F),呈致密块状,脉石矿物很少;③硅质岩中钙质结核被交代,形成富矿包(图3-12E)。

图3-12 长坡-铜坑矿的块状矿石产生特征

2)条带状构造:矿石矿物与脉石矿物相间,呈条带状。其形成是由于含矿热液选择性交代条带状灰岩或硅质灰岩中富钙质条带,保留了原条带状灰岩构造。该类矿石中一般磁黄铁矿、毒砂和黄铁矿较为发育,其次为铁闪锌矿和锡石。条带灰岩中条带宽一般为0.5~2cm,条带相对较为平直,但延续长短不一,常常可见由细条带状矿体向围岩的过渡(图3-13A,B,C,D)。

图3-13 大厂矿区条带状矿石产生特征

3)网脉状构造:是由层纹状矿化与细裂隙脉状矿化相互穿插形成,或者是早期形成的锡石与硫化物被晚期形成的硫化物与硫盐交代而形成不规则的网脉状构造。该构造在大厂矿田(尤其是硅质岩)中分布广泛(图3-14)。

图3-14 大厂硅质岩中92号矿体的网脉状构造

4)扁豆状构造:扁豆状灰岩中矿石特有的构造。其形成是由于铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿和锡石等矿物选择性交代扁豆状灰岩中的富钙质扁豆体(图3-15A)。随着交代作用的进行,扁豆体明显程度降低。当交代作用进行彻底时,矿石具有块状构造(图3-15B)。
5)似石香肠构造:当条带状灰岩受到应力作用后,硅质条带被压扁、拉长或拉断,金属硫化物交代的钙质部分发生塑性流动,充填了被拉断的硅质部分,而形成石香肠构造。

图3-15 大厂矿区扁豆灰岩中矿石的扁豆状构造

6)细脉状构造:细脉状构造是由矿液沿NE向、NW向等裂隙充填或充填交代形成的,在大厂矿区普遍发育。尤其在上部靠近大厂背斜的转折端部位,细裂隙脉更为发育。细脉状构造的矿石可出现在所有地层单元中。具有细脉状构造的矿石成分复杂,可以由单一的锡石-石英脉、毒砂-石英脉,也可以由硫化物细脉、石英-硫化物细脉等组成。前者的脉壁界限清楚、平整,后者细脉的两侧可以见到向两侧选择性交代形成的“非”字形构造(图3-16A,B)。

图3-16 矿石的细脉状构造

7)浸染状构造:主要出现在硅质岩和条带状灰岩中,主要金属矿物黄铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿和毒砂等呈顺层浸染状分布在围岩之中(图3-17)。
除了以上主要构造外,还有栉状构造、角砾状构造和晶洞状构造等。

图3-17 矿石的浸染状构造

(2)矿石的主要结构
矿石结构可以反映矿石矿物之间的相互关系。长坡-铜矿锡矿主要表现为3种形式:①矿物结晶过程形成,如自形晶结构、半自形-他形结构、生长环带结构;②交代作用过程中形成,如交代溶蚀和交代残余结构、交代环边结构;③矿物的固溶体分离形成,如乳滴状结构。
1)自形晶结构:该结构多为有较强结晶能力的矿物所具有,如锡石、黄铁矿、毒砂和脆硫锑铅矿等。在矿石中比较常见,矿物表现为自形程度高、具有规则的几何多面体形态,如锡石的四面体或八面体;黄铁矿的立方体或五角十二面体;毒砂的菱面体;脆硫锑铅矿的针状、长柱状等(图3-18A,B,C)。
2)半自形或他形结构:当交代作用不强烈时,早期形成的矿物被交代溶蚀成为半自形或他形(图3-18D)。

图3-18 主要矿物的自形晶结构

3)生长环带结构:在毒砂和锡石中,由于含有不同的杂质或不同色调引起的环带交互而成,或者黄铁矿由于次生增大,形成环带(图3-19)。

图3-19 具有环带结构的锡石和黄铁矿

4)交代溶蚀和交代残余结构:早期形成的矿物被晚期形成的矿物交代溶蚀,呈港湾状或筛孔状,或仅保留有早期矿物的残块(片)(图3-20)。

图3-20 交代溶蚀和交代残余结构

5)交代环边结构:新生的黄铁矿交代早期的胶状黄铁矿,在其周围形成明显的环边。或在白铁矿和磁黄铁矿周围形成自形毒砂与黄铁矿(图3-21)。

图3-21 具有反应边结构的矿石

6)乳滴状结构:黄铜矿、磁黄铁矿在铁闪锌矿中或黝铜矿和黄锡矿在脆硫锑铅矿中呈均匀或不均匀乳滴状分布,或呈定向不连续的片状、格子状分布(图3-22)。

图3-22 矿石的乳滴状结构

矿石物质组分
答:其他金属矿物有赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、硫银矿等,少数矿床有斑铜矿、砷铜矿、磁黄铁矿、白铁矿。非金属矿物除围岩的长石、石英等外,还有岩浆自交代形成的钠长石、钾长石、绢云母、绿泥石、赤铁矿等。热液...

矿石矿物及其主要特征
答:非金属矿物:石英、方解石、玉髓、蛋白石、冰长石、萤石、沸石、高岭石、绢云母、绿泥石、绿帘石、钠长石等。(二)主要矿物特征 黄铁矿:为分布最广泛、与金最密切的硫化物,多呈浸染状产于矿脉及其两侧的蚀变岩石中,从热液...

矿石的矿物组成与组构特征
答:黄铁矿可以分为细粒黄铁矿和粗粒黄铁矿,前者属矿浆期产物,多呈微细粒针状、页片状(长2~5mm,宽多为0.5mm左右)分布,或呈他形粒状与针状透闪石等透明矿物共生呈雾迷状、阴影状或条纹条带状不均匀地分布在微细粒磁铁矿基质中,少量黄...

土壤矿物组成有什么地理分布规律,为什么
答:次生粘土矿物的分布,在强烈化学风化的热带和亚热带地区,土壤中含有较多的高岭石、水铝石、氧化铁、氧化铝等次生矿物;在干旱寒冷地区,粘土矿物 以伊利石、蛭石、蒙脱石比较普遍;在温暖或温湿条件比较适中地区,粘土矿物也以...

矿石矿物的组成和结构构造
答:(1)矿石的构造特征 矿石的构造主要为致密的块状构造、条带状构造、网脉状构造、扁豆状构造、细脉状构造、浸染状构造和栉状构造等。1)块状构造:矿石矿物的含量较高,一般大于85%以上,脉石矿物的含量很少。矿物分布均匀,...

矿产在自然界中的分布是有规律的
答:有关矿产方面的规律可以概分为三类。一是矿产形成规律;二是矿产分布规律; 三是矿产变化规律。 (一) 矿产形成规律 地壳中各种矿产的形成并不是一种偶然的现象,而都是受一定的地质作用、地质环境和条件所决定与支配的。也就是说是有一...

矿石的构造
答:若金属矿物斑点大小不一,相差悬殊,呈不规则地分布于脉石矿物的基质中,有的部位金属矿物集中成致密状,有的则成星散状,其分布特点是杂乱无章,既无规律又不均匀,这种构造可称斑杂状构造。它是斑点状构造、浸染状构造和块状构造之间的一...

矿石组成、结构与构造
答:矿石的金属矿物主要为自然金、黄铁矿和褐铁矿(后两者占金属矿物总量的90%)和少量的方铅矿、毒砂、钛铁矿、磁铁矿,偶见闪锌矿、黄铜矿、铜蓝和自然铜。其中,褐铁矿主要由黄铁矿经氧化作用形成,呈交代残余结构,往往仍保留黄...

矿石组合及矿石成分特征
答:稀矿山式矿石矿物组分较为复杂,主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铜矿及铁白云石,次要矿物有黄铁矿、针铁矿、镜铁矿、铌铁矿、辉钼矿、氟碳铈镧矿、橄榄铜矿等。脉石矿物有含稀土磷灰石、萤石、独居石、石英、铁黑云母、铁...

矿石类型及组成
答:从矿石的矿物组成判断,抱伦金矿床矿石的常量化学成分以SiO2为主,含有少量但不均匀的CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、K2O以及微量的TiO2、MgO和Na2O等。对15个样品的定量光谱分析结果表明,抱伦金矿床的矿石含Ag0.043×10-6~0.44×10-6,...